Os dicionários que consultei (por exemplo, o Dicionário da Língua Portuguesa Contemporânea, da Academia das Ciências de Lisboa, o Dicionário Houaiss da Língua Portuguesa e o Grande Dicionário da Língua Portuguesa, de José Pedro Machado) não me esclareceram quanto à preposição a empregar nas expressões apresentadas na pergunta. Em Portugal, pelo menos, é frequente a expressão «viajar em trabalho/em negócios». E não encontrei nenhuma explicação para o uso de em; a única explicação plausível é, para mim, a perspectiva de haver a deslocação (viajar) de alguém que está «em trabalho»; por outras palavras, o uso da preposição em marca uma situação, a de quem viaja, e não a direcção do viajante, ideia que só se poderia associar à preposição a (como em «viajou aos Estados Unidos»).